2-3-1-胚胎工程的理论基础(人教版2019选择性必修3).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,生物学,（新人教版）,生物技术与工程,第二章第,3,节,胚胎工程的理论基础,从社会中来,我国,对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？,可以,通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下,后代1,、定义：,是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，以满足人类的各种需求。,2,、操作对象：,生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞,3,、技术手段：,体外受精、胚胎移植、胚胎分割等,4,、工程实质：,在体外条件下，对动物自然受精和早起胚胎发育条件进行的模拟,操作。,胚胎工程,01,受精,精子,卵子,合子,输卵管内,受精前的准备阶段,受精阶段,自然,条件,1,、概念,：,2,、场所：,3,、过程：,受精是,_,和,_,结合形成,_,的,过程。,在,_,下，哺乳动物的受精在,_,完成。,包括,_,_,和,_,。,4.,准备阶段,-,精子获能,（,1）概念,刚刚排出的精子,_,与卵子受精，必须在,_,发生,_,后，才能获得,_,，这一生理现象称为,“,精子获能,”,（2）研究精子获能机制的意义,实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为,_,的建立奠定了基础,（3）使精子获能的方法,直接利用,_,使精子获能；,将精子培养在,_,中使其获能；,不能立即,雌性动物的生殖道,相应的生理变化,受精能力,体外受精技术,雌性动物生殖道,人工配制的获能液,获能液的成分因,动物种类不同而有所差异，,获能液常见有效成分有,肝素、,Ca,2+,载体,等；,（,4）成熟精子结构,头,颈,线粒体鞘,尾,*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关,精原细胞,第一,阶段,第二阶段,第三阶段,精原细胞,初级精母细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,N,精细胞,N,精细胞,N,精子,有丝 分裂,染色体 复制,M,分裂,M,分裂,变 形,5,、精子的产生,细胞核：,高尔基体：,中心体：,线粒体：,其它物质,：,精子头部的主要部分,头部的顶体,精子的尾,线粒体鞘,原生质滴,5.,准备阶段,-,卵子的准备,（,1,）卵子一般在排出,_,后才能被精子穿入,（2）动物排出的卵子成熟程度,_,_,_,有,的可能是,_,，如马、犬等；,有,的可能是,_,，如猪、羊等；,（3）卵子成熟的场所,排出,的卵子都要在,_,_,_,进一步成熟,（4）卵子具备与精子受精能力的时期,_,_,_,期,23h,不同,初级卵母细胞,次级卵母细胞,输卵管内,M,（,5）具备受精能力的卵子结构,透明带,卵细胞膜,核,第一极体,卵原细胞,胎儿期,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝 分裂,染色体 复制,排卵,小知识：,牛刚出生时，每侧卵巢大约含有,15,万个卵泡，出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有,200,个左右，一生产生犊牛,45,头，所以卵母细胞的利用率很低，这正是胚胎工程要研究解决的问题之一,。,卵泡,是雌性哺乳动物,生殖,的基本单位。,一个卵泡,=,1,个,卵母细胞,+,多个卵泡细胞,（,6,）、卵子,的产生,初情期后,初级卵母细胞,M,分裂,受精,M,分裂,次级卵母细胞,透明带,卵细胞膜,+,第一极体,合子,第二极体,+,马,牛,排卵,排卵,排卵,卵原细胞,胎儿期,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝 分裂,染色体 复制,性原细胞（精原细胞和卵原细胞）与精子和卵子的产生方式不同。性原细胞经有丝分裂产生；精子（卵子）是由精（卵）原细胞经减数分裂产生。,刚排出的卵子尚未成熟，有的可能是初级卵母细胞，如马；有的可能是次级卵母细胞，如羊、猪等。,多数哺乳动物 的第一极体不分裂，只能受精后在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体。,（,7,）、易错分析,6.,受精阶段,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,卵细胞膜,放射冠,（由卵丘细胞构成）,透明带,第一极体,M,中期的次级卵母细胞,卵细胞膜,透明带,放射冠,第一极体,精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,获能后的精子与卵子相遇时，首先发生,顶体反应,（精子膜与顶体外膜发生一系列改变,并释放,顶体酶的过程）。,顶体内的酶释放出来溶解卵丘细胞,之间的,物质,，形成精子穿越放射冠的通路。,透明带反应：在精子接触卵细胞膜的瞬间,，会产生使后来的精子不能进入透明带的生理反应。,（,防止多精子入卵受精的第一道屏障,）,精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出,一条,通道，精子借自身运动穿过透明带并,接触卵细胞膜,。,精子接触透明带,精子穿过透明带,，接触,卵细胞膜,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,卵,细胞,膜,反应：精子入卵后，卵细胞膜会,立即,发生一种生理反应，拒绝其它精子再,进入卵,内。,（防止多精入卵受精的第二道屏障）,卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与,卵细胞膜,接触时，立即被微绒毛抱合，随后,，精子,的外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵。,精子头部膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂、释放出第二极体,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,精子进入卵子后,尾部脱离，原核膜破裂,，形成,新核膜，形成雄原核。,卵子被激活完成减数第二次分裂，排出,第二极体,后，形成雌原核,。,雌原核,雄原核,第一极体,第二极体,雌雄原核形成,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,核膜消失，雌雄原核融合,第一极体,第二极体,雌雄原核充分发育成熟后，相向移动，,彼此接触,，二者体积缩小、合并，两组核,染色体合,为一组，形成一个含二倍体染色体的合子,，也,称受精卵。,受精成功的标志：,雌雄原核融合形成,合子,第一次卵裂即将开始,穿越,放射冠,穿越,透明带,进入,卵细胞膜,雌雄原核,形成,雌雄原核,融合,02,胚胎的早期发育,哺乳动物,的,_,和,_,输卵管,子宫,原肠胚,受精卵,桑葚胚,原肠胚,卵裂,囊胚,1.,场所：,2.,过程：,3.,卵裂：,细胞,数量,_,胚胎总体积,_,透明带,有丝分裂,不断增加,并不增加,不断减小,不断增加,不变,减少,增加,（,1,）,场所：,（,2,）分裂,方式：,（,3,）,特点：,每个细胞体积_,DNA总数目,_,每个细胞的,核,DNA数目,_,有机物总量,_,有机物种类,_,（,4,）其他,表现：,4.,桑葚胚：,（,1,）概念,:,当,卵,裂产生的子细胞逐渐形成,_,的细胞团,，,形似桑葚时，这是的胚胎称为桑葚胚；,（,2,）,特点,:,这一阶段,及之前,的每一个细胞,都具有发育成完整胚胎的潜能,，,属于,全能细胞,。,致密,整个卵裂期,5.,囊胚：,（,1,）,概念,:,胚胎,进一步发育，细胞,_，,形成,_、_；,随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有,_,的囊腔,_，,这个时期的胚胎叫做囊胚；,（2）特点,*:,（3）结构组成,:,_,、,_,、,_,开始出现分化,内细胞团,滋养层,液体,囊胚腔,细胞逐渐分化,内细胞团,滋养层,囊胚腔,内细胞团,囊胚腔,滋养层,囊胚,进一步,_,，会导致,_,，胚胎从,_,中,_,，这一过程叫做,孵化,。,聚集在胚胎一端,将来发育成胎儿的各种组织,沿透明带内壁扩展和排列,将来发育成胎膜和胎盘,液体,扩大,透明带破裂,透明带,伸展出来,位置：,作用,*,：,（3）结构组成,内细胞团,（4）孵化,滋养层,位置：,作用,*,：,囊胚腔,胚胎内部含有,_,_,_,的腔,*内细胞团细胞具有全能性,*孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育,6.,原肠胚：,_,_,_,后，将发育形成,_,；,原肠胚,表面的细胞层为,_,，向内迁移的细胞形成,_,；随着发育的进行，一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成,_,；,这,三个胚层将,_,；,囊胚孵化,原肠胚,外胚层,内胚层,中胚层,逐渐分化形成各种组织、器官等,马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段,1.,表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？,人们,正是在认识自然受精和早期胚胎发育的规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等,3.,为什么,说关于动物的体内受精和胚胎发育的而研究，会为胚胎工程提供理论基础？,7.,胚胎发育和个体发育,